斯坦福大學的工程師們構建出了一種塑料“皮膚”，可以檢測出施加給它的壓力，及生成電信號將這種感覺輸入信號直接傳遞至活體腦細胞中。

斯坦福大學化學工程學教授鮑哲楠（Zhenan Bao）投入了十年時間來試圖開發出一種材料，模擬皮膚能彎曲和愈合的能力，同時也可充當傳感網將觸覺、溫度和疼痛信號傳送至大腦。她希望最終能夠構建出一種植入傳感器的靈活的電子織物，可以覆蓋在假肢上，復制出皮膚的一些感覺功能。

鮑哲楠的研究工作發表在最新一期的《科學》（Science）雜志上，朝著復制出觸覺的一個方面——使得我們能夠區分出無力握手和用力握手之間壓力差別的感覺機制這一目標又邁進了一步。

鮑哲楠說：“這是第一次一種靈活的、皮膚樣的材料能夠檢測到壓力，并將信號傳送給神經系統的組件。”

這一技術的核心是一個雙層的塑料結構：頂層建立感覺機制，有一個感受器可檢測從輕微的敲指到有力握手與人類皮膚相同范圍上的壓力；底層充當回路傳送電信號并將它們轉換為與神經細胞兼容的生物化學刺激。

研究小組利用斯坦福生物工程系教授、光遺傳學領域先驅Karl Deisseroth開發的一項技術，證實了生物神經元能夠識別人工皮膚發送的電信號。研究人員通過生物工程改造細胞使得它們對特定的光頻率敏感，隨后利用了光脈沖來開關細胞。

為了開展這項實驗，研究人員成功改造了一系列的神經元來模擬人類神經系統的一個組成部分。她們將來自人造皮膚的電壓力信號轉換為光脈沖，后者激活神經元，證實了人造皮膚可以生成與神經細胞兼容的感覺輸出信號。

鮑哲楠說，光遺傳學只是用來作為一種技術性驗證測試，還有可能在真正的假肢裝置中使用其他方法來刺激神經元。鮑哲楠研究組已與斯坦福大學化學副教授Bianxiao Cui進行合作，并證實了利用電脈沖來直接刺激神經元是有可能的。

鮑哲楠的研究小組設想開發出不同的傳感器來復制區別燈芯絨和絲綢，或一杯冷水與一杯熱咖啡的能力。這將需要時間。人類的手具有6種生物傳感機制，Science論文描述的實驗成功地涉及了其中一種機制。

當前的雙層方法意味著隨著開發新的機制，研究小組可以增加感覺。鮑哲楠說：“要將之從實驗變為實際應用我們還有許多工作要做。而在投入多年時間從事這項工作后，我看到了一條我們可以獲得人造皮膚的清晰道路。”